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一些無碳化物厚壁不銹鋼管的單晶體在室溫和1400°F(760℃)下

放大字體  縮小字體 發布日期:2019-06-18  瀏覽次數:0 選擇視力保護色:

[摘要]中華不銹鋼網問題的報道:空氣對疲勞壽命也具有重大影響;在這方面,厚壁不銹鋼管氧化膜的反復破裂環境對表面能的影響,具有特殊

中華不銹鋼網問題的報道:空氣對疲勞壽命也具有重大影響;在這方面,厚壁不銹鋼管氧化膜的反復破裂環境對表面能的影響,具有特殊的重要性。在高溫下,主要考慮的是氧化。硫化或熱腐蝕是在環境中存在著一些元素(如硫與鈉)時氧化浸蝕十分嚴重的。情況。氧化層的存在和某些元素的貧化是要考慮的兩個主要效應。在1700°F (927℃')低循環疲勞試驗中有關擴展裂紋情況下合金元素貧化的基體組織。一個有趣的可熊性是:在高溫和低應力下,在空氣中比在真空或保護氣氛中具有更長的蠕變和疲勞壽命。空氣的有利影響估計是由于氧化侵蝕使厚壁不銹鋼管應力集中減弱(鈍化)的緣故。
  
  晶界通常是優先氧化的部位,因為晶界沉淀物比基體的抗氧化能力低;而且晶界處的擴散速率也比較高。氧化可能促進晶間表面開裂,在某些情況下曾發現,隋性氣氛會大大減少表面開裂。也曾發現純銅多晶體的壽命在氬氣中得到了改進,而單晶體的壽命則不受影響。在空氣中加劇表面開裂的另一個原因,可能是降低了厚壁不銹鋼管晶界滑動的激活能。
  
  假使氧化物基本結合力遠低于晶界上其它質點的話,則晶界氧化物質點的形成,可能導致晶界空穴化的加劇。曾發現Nimo-nic90的循環加載增加了氧化物沿晶界穿透的深度,并在溫度大中華不銹鋼網問題的報道:于13 00°F(704℃)時出現局部的深穿透。氧化與裂紋起始過程的確切的交互作用是十分復雜的,如一些研究指出由形變造成氧化物斷裂的本質,將導致更多的氧化和形變集中,最后產生一個供裂紋前進的缺口。為受形變與氧化交互作用和熱疲勞后,在厚壁不銹鋼管基高溫合金中形成的表面楔形裂紋。但另一方面,在其他一些情況下,氧化可能對裂紋起始沒有任何重大影響。此外,在1400'F(760℃)下的一些高循環疲勞試驗的高溫合金中,未發現有表面裂紋,開裂是由內部起始的。這就是由表面缺陷鈍化得到有利影響的證據。
  
  在單晶體和粗大的柱狀晶體形式的Mar-M200疲勞性能的研究中,可以對第1階段斷口和溫度與應變速率對裂紋擴展形式的影響進行細致的觀察。一些無碳化物厚壁不銹鋼管的單晶體在室溫和1400°F(760℃)下,一個裂紋在顯微空穴處成核并以第1階段方式擴展到斷裂。一般到第Ⅱ階段開裂沒有過渡。在低應變范圍內沒有二次裂紋,而在高應變范圍內則生成大量的裂紋。由于相距很遠從而沒有連接階段,在含碳化物的Mar-M200的低循環疲勞試驗中,較大量的裂紋在室溫和1400°F(760℃)成核,并經常出現連接。
  
  中華不銹鋼網問題的報道:所有第1階段的小平面曾被鑒定出室溫低應變范圍內一個大的第1階段表面。這種小平面是高度反光的,并包含有明顯的斷口臺階和河流狀線條。厚壁不銹鋼管多晶體在室溫低應變疲勞試驗中曾發現有相似的特征。在高應變疲勞中產生的小平面是不怎么反光的,也不存在這種尖銳的斷口臺階,但是表面上含有一種均勻分布的,亞顯微尺度的韌窩,并可借助電子顯微鏡制備的復型加以鑒別。第1階段斷口表面的明顯特征和沒有摩擦的象征表明,第1階段斷口所假設的不同的非滑移模型(它僅取決于局部切應力)是不適用的。相反,曾經認為,與裂紋同一平面的滑移帶中的范性形變導致滑移帶的松開,并最后在局部正應力作用下子裂紋尖端處出現分裂。
  
  當厚壁不銹鋼管試驗溫度由1400°F (760℃)增加到1700°F(927℃)時,平面形滑移不再出現,這些單晶體的形變變得更均勻了。這些情況將有利于第Ⅱ階段裂紋擴展。曾指出隨著溫度的增加,裂紋擴展形式由第一階段到第Ⅱ階段的變化,相當于形變方式由平面狀到波紋狀的變化。無碳化物Mar-M200單晶在高應變或低應變范圍試驗中形成的第Ⅱ階段的斷口表面。在低應變范圍試驗也顯示出這種反常的結果,即隨著裂紋長度的增加出現一個由第Ⅱ階段到第1階段的過渡,這種過渡通常在試樣內部生成的第Ⅱ階段裂紋與表面相交時出現。此外,也曾發現厚壁不銹鋼管在1700°F (927℃)下第1階段斷裂數量隨循環頻率而增加1400°F(760℃)試驗的也具有相似的結果。這些結果表明,滑移方式與應變速率有關,并隨著頻率和裂紋長度的增加而變得更平坦。

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